捻度是表示纱线结构特征的重要内容,除了影响纱线的拉伸性质外,对纱线表面的毛羽也有一定的影响,其大小还会影响纱线的直径、比体积、柔软性和硬挺度,并影响织物的覆盖性能、保暖性、折痕恢复能力、吸染率和渗透性。所以说,在纺纱过程中捻度需要严格检测和控制,纱线捻度测试仪的性能、测试功能及精度为准确反映捻度测试数据提供了先决条件。
我单位在近几年的生产规模扩展过程中,先后增加了併纱机、倍捻机和气流纺纱机、自动络筒机等纺纱设备,以使产品品种多样化,增强企业的市场竞争力。在引进主机设备的同时,对企业质量检测控制手段也进行了改造更新,尤其是纱线捻度检测项目的测试仪器,选用了山东莱州市电子仪器有限公司生产的PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪取代了性能老旧的Y331A型纱线捻度机。
1、PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪的配置组成
该型测试仪器由插纱架、Y331LN数字式纱线捻度仪、配套砝码组、PC机(用户自购,纱线捻度仪留有接口、生产厂家提供安装“纱线捻度测试系统”软件的光盘)及打印机组成。
1.1插纱架为单独放置形式,试验员可根据自己的工作场所灵活地决定它的位置,其高度和倾斜角度均可自由调整,调整原则以“不使纱样受到意外伸长和退捻”为宜。
1.2 Y331LN数字式纱线捻度仪是PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪的主机,由纱线张力部分和电气控制箱组成,两部分共同安装在同一块台板上。主要用以完成纱样捻度测试条件的设置、纱样检测长度的调整、纱样预加张力的加载及试验过程的控制、测试结果的显示、打印输出。
1.3砝码组提供给试验员,由其根据测试方法要求,按纱样品种的号数进行预加张力砝码的加减,由于仪器采用的是水平式张力加载结构,张力砝码的实际值与标称值不一致。
1.4 PC机应选用586以上的品牌机,与Y331LN数字式纱线捻度仪接驳后,纱线捻度测试系统软件的安装、人机对话、测试数据及图形存储均由其完成。所以主处理机应具备中文Windows98的操作系统。
1.5打印机用于输出测试数据和统计值、图形。
2、PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪的应用特点
2.1该型纱线捻度仪的主机是以德国茨威格尔公司的D312型纱线捻度仪为蓝本,在参考其外型结构的基础上应用C51系列单片机作为测试过程控制和数据处理系统,并采用水平式张力加载形式的一种新型半自动纱线捻度测试仪(需人工完成换纱、引纱、夹纱和预加张力的调整)。其测试范围广,能检测含包芯纱在内的各种纱线的捻度,技术性能符合“ISO2061——1995(E)”、“GB/T2543.1—89”和“GB/T2543.2—89”、“FZ10001——92” 和 “GB/T2543.1——2001”、“GB/T2543.2—2001”等纱线捻度试验方法标准。
2.2由于该型纱线捻度仪的预加张力加载形式为水平式,与Y331A型纱线捻度机的杠杆垂直式预加张力加载形式相比较,其检测灵敏度高,伸长指针随遇平衡性好,降低了仪器对水平位置的要求。零位传感器采用霍尔元件,并在零位处增加了发光管指示,试验员在测试过程中随时可以观察张力指针是否已到达“零位”,以便使仪器正常启动和正确反映测试数据。改变了Y331A型纱线捻度机在进行“退捻加捻”法测试时,张力指针到“零位”时易被“锁定”,第二次测试无法正常启动的缺点。
2.3该型纱线捻度仪电气控制箱上装有LCD显示器及触摸式按键、纱线夹持器(电机)、转速调节旋钮,控制纱线捻度测试过程和进行数据采集、计算、统计、输出的处理系统;并留有与PC机接驳的通讯接口,以便日后进行测试功能扩展。
2.4机械传动部分采用了电机直接带动解捻夹持器旋转,无减速装置,由控制箱内的CPU实现电机转速无极调整,有测速功能,并通过调速旋钮准确设定之,为保证测试精度,CPU能对解捻夹持器的旋向自动判断增减,自动处理计数,精度为0.1圈。解捻夹持器的转速通过检测并由LCD显示器显示,根据实际试验工作的需要,仪器对解捻夹持器设有“暂停”、“点动”功能。克服了Y331A型纱线捻度机利用皮带轮减速来控制解捻夹持器旋转和解捻夹持器转速无法检测的弊病。
2.5该型纱线捻度仪的计数部分采用了红外线检测电路,保证了仪器内部检测质量的可靠性和测试数据的可信性。解决了Y331A型纱线捻度机光电转换计数电路动态响应慢,如解捻夹持器转速高,计数电路将不工作的缺点。
2.6该型纱线捻度仪的零位检测部分由霍尔元件和磁钢构成,当磁钢靠近霍尔元件时,电气零位与刻度零位重合,保证了检测精度。
2.7该型纱线捻度仪采用了掉电保护数据存储器,在仪器断电时,以前测试得到的检测数据不会丢失,只丢失当前一管的检测数据,有电以后可继续测完余下的纱样。
2.8该型纱线捻度仪检测功能齐全,测试数据处理较为完善,既能单机使用也可接驳PC机操作,在两种状态下,批次纱样测试结束后都能自动统计测试数据,并打印输出统计结果。
2.8.1测试结果输出方式:
单机使用状态:LCD显示器显示+打印机打印,在仪器断电之前或第二个批次开始之前可任意复制测试报表。
与PC机联机状态:CRT显示器显示、LCD显示+打印机打印,测试数据和图形自动存入硬盘,可随时调用。
2.8.2测试结果输出内容:
单机使用状态:报表格式(9项统计指标)
接驳PC机状态:(单次捻度、捻系数及9项统计指标)+图形格式(捻度样条图和直方图,捻系数样条图和直方图)
3、PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪数据处理系统的特点
PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪是在Y331LN数字式纱线捻度仪的基础上接驳PC机,运用“纱线捻度测试系统软件”来扩展仪器的检测功能和增加测试数据及图形处理能力,并能长期保存测试数据和图形。
3.1该型纱线捻度仪单机操作时采用C51单片机控制整个捻度测试过程和数据处理系统,人机界面由LCD显示器和触摸式按键构成,试验员通过控制箱面板上的触摸式按键,移动光标设定试验条件值,并采用了专用时钟电路,可自动在LCD显示器上显示时间并可记录在报表上,便于日后查询。在纱样检测过程中单片机对电机的转速进行不断的检测,并根据设定的测试方法作相应的控制,同时能自动对采集的测试数据进行存储、运算、统计,有无效数据删除功能,测试结果经LCD显示器显示并由打印机打印输出测试日期和时间、测试方法、试验参数、单次的捻度、捻系数等9项统计值。考虑到试验员操作方便,纱线捻度仪台板上的“启动”、“暂停”、“+、-”及“处理”键的功能与电气控制箱上同类键功能相同。
3.2 PC/Y331LN型纱线捻度仪比原先的Y331LN纱线捻度仪单机使用增加了图形分析功能,与PC机联机后,纱线捻度仪的测试功能、测试数据的处理由计算机控制,下位机采用C51单片机控制。测试系统软件以Windows98为平台,中文界面处理,操作使用方便。试验员首先在Y331LN纱线捻度仪LCD显示器的提示下,用触摸式按键设置纱线捻度测试所需的测试方法和纱样捻向,通过CRT显示器屏显提示,在软件的工具条上按下“实验”键并与Y331LN纱线捻度仪联机,联机完成后,在“参数设置”栏中出现设置完成的功能和捻向,试验员需设置被测纱样的号数、试验次数、试验长度,试验日期和时间由计算机自动生成。
试验员按纱样实际号数设定好预加张力,进入试验状态后,测试数据由Y331LN纱线捻度仪传入PC机后,测试数据能在数据表格中自动填写,并实时统计最大值、最小值、平均值和CV%值,试验完成后,可打印测试数据报表和统计图。若要删除记录,可用鼠标点击,删除无效测试数据后,可继续进行捻度检测,直到得到的测试数据满意为止。此时测试数据和统计图自动存盘,也可由打印机打印输出。
4、采用PC/Y331LN型数字式纱线捻度仪测试纱线捻度的优点
在纱线捻度的实际测试过程中,无论是“GB/T2543.2—89”、“GB/T2543.2—2001”,还是“FZ/T10001—92”中的一次退捻加捻法(两者的的测试参数有差异),都只能对大多数常用捻系数单纱的捻度试验取得较为正确的结果,对于强捻纱的捻度试验则有测试结果偏低的趋势。再加上气流纱和环锭纱在结构上相比较有很大的不同,长期以来,气流纱捻度的准确测试一直是纺织行业一个未能很好解决的问题。“FZ/T10001—92 气流纱捻度的测定 退捻加捻法” 规定气流纱捻度测试采用“一次退捻加捻法”和“三次退捻加捻法”。由于气流纱表面存在大量包缠纤维,使得“一次退捻加捻法”的测试结果在某种程度上不能十分准确地反映气流纱的捻度,仅在不同程度上反映了气流纱捻度的大小,只适合企业内部质量检测控制用,所以“FZ/T10001—92”规定了“三次退捻加捻法” 作为在有争议时采用(即以往所说的仲裁测试法)。
原先Y331A型纱线捻度机的测试过程是采用CMOS(早期型为PMOS)集成电路控制的,不具备检测结果自动运算处理能力,在实际工作中,用其测试环锭纱、股线、气流纱捻度时,操作员需根据仪器LED(早期型为荧光数码管)显示器显示的捻回数,人工计算得出试验结果。若要按照“FZ/T10001—92捻度试验方法标准”的要求,在该型纱线捻度机上运用“三次退捻加捻法”测试气流纱捻度,虽对测试强捻纱的捻度有较好的效果,但须分三步进行:首先按测试方法标准的要求设定纱样夹持长度、伸长限位长度、预加张力,在纱样受到初始张力后牵引指针对准标尺零位线,使显示器复零,然后进行反向退捻再加捻直到指针复回零位,试验员记录显示器上的数字A;第二步,不使显示器复零,但逆其旋转方向(此次退捻方向与第一次相反),作第二次的退捻再加捻直到指针复回零位为止,记录显示器上的数字B;第三步,仍旧不使显示器复零,再一次逆其旋转方向(此次退捻方向与第一次相同),作第三次的退捻加捻直到指针复回零位为止,记录显示器上的数字C。




